南阳市光武大桥设计探讨

南阳市光武大桥设计探讨
摘要：结合南阳市光武大桥工程实例分析，进行矮塔斜拉桥设计探讨。

关键词：南阳市光武大桥设计探讨矮塔斜拉桥
Abstract: The combination of Nanyang City the Guangwu Bridge project case studies, to investigate the short-tower cable-stayed design.Keywords: Nanyang City GwangmuBridge, Design of dwarf tower cable-stayed bridge
项目概况
光武路是南阳市中心城区道路网规划中的一条贯穿东西通往机场的城市交通干道，道路等级为城市主干道I级。

光武大桥由主桥、引桥、两侧接线道路组成；主桥长度为320m，采用两联80m+80m预应力混凝土矮塔斜拉桥；引桥被主桥分隔成三部分，长度520m，结构采用20m、25m、40m跨径预应力混凝土连续梁。

主桥设计
主桥每联斜拉桥桥跨布置为80m+80m，结构形式为单塔双索面预应力混凝土斜拉桥，索塔两侧各31.5m范围内为主梁无索区，边跨无索段长度8.42m；
图1 桥型布置图
主梁
主梁采用变高度分离式双箱截面。

桥面宽41.5m，外悬臂2.5 m；主梁在索面处边支点梁高2.5 m，中支点梁高4.5m；从中支点起两侧24m范围内梁高按二次抛物线变化；箱梁标准断面顶板厚0.28 m，底板厚0.28 m；边腹板斜度为4:1，厚0.55m，中腹板厚1.2m，斜拉索直接穿过腹板锚固于中腹板底缘。

由于两箱间距离较大，主梁除支点处设横梁外，两箱间设置横隔板，间距4.0m，厚度0.4m。

主墩墩顶横梁厚4m，两主梁之间采用箱型断面，断面腹板厚0.6m，顶板厚0.4m，底板厚0.5m，
图2 主梁构造图
主塔
主塔承台以上总高49.67m，桥面以上高34.21m；塔身截面顺桥向长4m，桥
面以上横向宽2.5m，桥面以下横向宽3.5m。

塔身内设置斜拉索鞍座，斜拉索通过鞍座将力传至塔身，塔内鞍座采用分丝管形式，每根分丝管穿一根钢绞线。

在两侧斜拉索出口处设抗滑锚板，以防止运营阶段钢绞线的滑动。

斜拉索
斜拉索采用扇形双索面，横桥向对称布置在索区里，索面间距为28m。

斜拉索直接穿过中腹板锚固于箱梁底面。

斜拉索在梁上索距为8.0m；塔上索距2.05m 等间距布置。

每个索面布置6根斜拉索。

图3 斜拉索布置图
主桥计算
主桥计算模型
结构分离为纵横梁的梁格体系。

其中纵梁按整梁计算。

塔梁墩全固结；端横梁处用弹性约束模拟支座刚度，并用一般支承与大地固结；主墩用一般弹性支承模拟群桩刚度。

主桥主要计算结果
图4 标准组合斜拉索应力（MPa）
由计算可知，斜拉索最大应力为992.08MPa≤0.60=1116Mpa（《公路斜拉桥设计细则JTG/T D65-01-2007》4.3.3条）。

图5 短期组合主梁上缘拉应力包络
图6 短期组合主梁下缘拉应力包络
图8 长期组合主梁上缘拉应力包络
图9 长期组合主梁下缘拉应力包络
计算结果表明，长、短期效应下，拉应力出现在端横梁范围，计算忽略不计，其余部位不出现拉应力，构件抗裂性满足规范要求；短期效应下，最大主拉应力出现在端横梁范围，除此之外为0.694Mpa<0.4×2.65＝1.06Mpa，构件抗裂性满足规范要求。

结束语
矮塔斜拉桥是近年来发展较快的一种桥型，其优点突出，结构性能优异，施工方便，在我国桥梁工程领域广泛采用。

但由于矮塔斜拉桥的结构特点，普遍采用了矮塔设计，在桥梁景观方面略有不足。

本工程实例采用了增加塔高度的设计方案，通过计算分析验证了矮塔斜拉桥可以突破传统的矮塔结构形式，在保留矮塔斜拉桥结构优点的前提下，桥梁景观方面也得到了提高。

参考文献：
《城市桥梁设计准则》（CJJ 11-93）
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）
《公路斜拉桥设计细则》（JTG/T D65-01-2007）
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。